什麼樣的天線,射頻工程師最喜歡?
引言
天線的基本功能是輻射和接收無線電波,發射時,把高頻電流轉換為電磁波;接收時,把電滋波轉換為高頻電流,是無線通信不可缺少的一部分。在即將開啟的萬物互聯時代,人們對智能連接的電子產品需求越來越多,無線通訊也在越來越多的電子產品中得到應用,智能可穿戴設備及空間有限的攜帶型電子產品,它們的出現對空間限制,性能的要求更加嚴苛,這要求具備更小尺寸,更高性能的天線產品才能引領未來市場。
天線的種類
接下來為大家介紹常用的天線種類:
(1)板載PCB式天線:採用PCB蝕刻而成,成本低,但是性能有限,可調性好,可大批量用於藍牙、WiFi無線通信模塊。
(2) SMT貼片式:常用的有陶瓷天線,佔用面積少,集成度高,容易更換,適用於對空間要求小的產品,陶瓷天線的種類分為塊狀陶瓷天線和多層陶瓷天線。塊狀天線是使用高溫將整塊陶瓷體一次燒結完成後再將天線的金屬部分印在陶瓷塊的表面上。而多層天線燒制採用低溫共燒的方式將多層陶瓷疊壓對位後再以高溫燒結,所以天線的金屬導體可以根據設計需要印在每一層陶瓷介質層上,如此一來可以有效縮小天線尺寸,並能達到隱藏天線目的。
(3)外置棒狀天線:性能好,無需調試,方便更換,增益高,適用於無空間限制的體積較大終端設備。
(4) FPC天線:通過饋線連接,安裝自由,增益高,通常可以使用背膠貼在機器非金屬外殼上,適用於性能要求高且外殼空間充足的產品上。
(5)PIFA天線(Planar Inverted F-shaped Antenna)即平面倒F形天線:皮法天線的優點是可靠性高,受外界影響變化較小,缺點是對機殼佔用空間面積相對靈敏度較低,PIFA脫胎於帶短路微帶天線,有帶寬窄的先天缺點,增益偏低,結構單調,不易與當今靈活多變的手機結構相適應。
(6)MONOPOLE(MLK)單極天線:單端天線的優點是佔用空間和面積都比較小,多數是拉杆天線,而且信號相對要好,缺點是受外界干擾打,尤其是人體接觸和環境變化會直接影響氣信號強度。
(7)PDS天線:是一種在產品上直接印刷Pattern的新MID工藝技術,即:通過平面印刷工藝,將導電材料塗敷到工件表面,然後通過鍍銅或多層印刷銀漿,以形成導電立體電路。PDS的優勢在於可直接印刷電路,不需特殊激光改性材料,利用移印印刷技術直接在支架上印刷導電性油墨(導電銀漿) 來形成金屬天線形狀,無需電鍍,是一種高可靠、低成本、環保的工藝方案。
天線的術語解釋
方向性:
天線對空間不同方向具有不同的輻射或接收能力,這就是天線的方向性,衡量天線方向性通常使用方向圖。在水平面上,輻射與接收無最大方向的天線稱為全向天線,有一個或多個最大方向的天線稱為定向天線。
中心頻率:
我們公司的片式藍牙天線的中心頻率有很多種,比如 2.54GHz、 2.64GHz 、2.66GHz、2.71GHz等等,頻率範圍都是在±30MHz,頻率的多樣性會更好適應客戶的需求。
帶寬:
保證電參數指標容許的頻率變化範圍,就是天線的工作頻帶寬度,一般,全向天線的工作帶寬能達到工作頻率範圍的3-5%,定向天線的工作帶寬能達到工作頻率範圍的5-10%。我司有很多種型號的藍牙天線,根據尺寸的不同,帶寬也不盡相同。
駐波比:
它是行波係數的倒數,其值在1到無窮大之間。駐波比為1,表示完全匹配;駐波比為無窮大表示全反射,完全失配。
回波損耗:
它是反射係數絕對值的倒數,以分貝值表示。回波損耗的值在0dB的到無窮大之間,回波損耗越小表示匹配越差,回波損耗越大表示匹配越好。0表示全反射,無窮大表示完全匹配。
增益:
藍牙天線的增益代表天線輸入輸出功率放大功能的好壞,用來衡量天線朝一個特定方向收發信號的能力,增益越高,電波傳播的距離越遠,增益的大小與天線的尺寸成正比。
效率:
天線的效率是輻射到空間的總功率與輸入埠處的總功率之比。
順絡LTCC天線
什麼是LTCC?
LTCC(低溫共燒陶瓷)是一種多層陶瓷基板,主要成分是玻璃和氧化鋁以及高電導率金屬導體,在較低的溫度(1000℃)以下共燒而成。
順絡電子的LTCC技術有什麼獨特之處?
√ 極佳的尺寸精度和一致性
√高Q陶瓷材料和高電導率金屬導體,提高電路系統質量因子
√適應大電流、耐高溫,相比PCB更加的熱傳導性
√將無源組件埋入多層電路基板中,提高電路密度,減小尺寸
√具有較好的溫度特性,較小的熱膨脹係數和溫度係數,可以製作層數極高的電路基板
√LTCC基板廣泛應用於射頻行業,特別是小型高密度模塊基板
√全自動化生產,合格率一致性高
順絡電子具備那些LTCC技術?
√材料技術
√生帶技術
√高電導率電極印刷
√高精度疊層技術
√無鉛電鍍
√獨立自主的設計
LTCC天線應用領域:
幾種WiFi天線對比:
陶瓷天線SLDA系列總覽-尺寸:
陶瓷天線SLDA系列總覽-電性:
陶瓷天線SLDA系列應用指南:
(1)匹配電路推薦
(2)PCB布局推薦
(3)凈空區尺寸推薦
註:本文中圖片均為公司原創
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